Агроекологічні основи збереження родючості ґрунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісна оцінка в садівництві України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут грунтознавства та агрономії ім. О.Н. Соколовського УААН

Удк: 634.11:631.95

Агроекологічні основи збереження родючості ґрунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісна оцінка в садівництві України

06.01.03-агрогрунтознавство і агрофізика

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук

Козак Микола Васильович

Харків 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в інституті садівництва УААН

Провідна установа: лабораторія грунтознавства Інститутуту землеробства Української академії аграрних наук, с.Чабани, К.-Святошинського району, Київської області.

Захист відбудеться «15» «квітня» 1999р. о «10» годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01. в Інституті грунтознавства та агрохімії УААН за адресою: 310024, м.Харків-24, вул. Чайковського, 4

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту грунтознавства та агрономії УААН 310024, м.Харків, вул.Чайковського,4

Автореферат розісланий «15» «березня» 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат с.-г. наук, О.Ф.Павленко

АНОТАЦІЯ

Козак М.В. Агроекологічні основи збереження родючості грунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісна оцінка в садівництві України - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогоспо-дарських наук за спеціальністю 06.01.03 - агрогрунтознавство і агрофізика. - Інститут грунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського УААН, Харків, 1999.

Дисертацію присвячено питанням збереження родючості грунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісної оцінки в садівництві. В дисертаційній роботі на основі біогеоценотичного підходу до досліджень, вивчено і оцінено вплив факторів родючості на продуктивність яблуні. Розроблена шкала бонітування грунтів в балах, установлений поріг деградації якісного складу гумусу темно-сірих опідзолених грунтів і запропонований простий екологічний показник контролю за його станом - рН водн. Обгрунтована доцільність тривалого задерніння міжрядь саду з використанням невисоких доз (N60P60K60) мінеральних добрив, установлено тривалість і запропоновані трави для задерніння. Розроблена модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів і запропонована біогеоценотична схема ведення досліджень в садівництві.

Основні положення досліджень знайшли впровадження при виконанні Державного заказу “Бонітування грунтів України”.

Ключові слова: екосистема, агроценоз, гумус, мінеральні та органічні добрива, злакові трави, яблуня.

АННОТАЦИЯ

Козак Н.В. Агроэкологические основы сохранения плодородия почв в промышленных насаджениях яблони и их качественная оценка в садоводстве Украины - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика. - Институт почвоведения и агрохимии им. А.Н.Соколовского УААН, Харьков, 1999.

Диссертация посвящена вопросам сохранения плодородия почв в промышленных насаждениях яблони и их качественной оценке в садоводстве.

В диссертационной работе на основании биогеоценотического подхода к исследованиям изучено и оценено влияние почвенных факторов на продуктивность яблони. Разработана шкала бонитировки почв в баллах, установлен порог деградации качественного состава гумуса темно-серых оподзоленных почв и предложен простой экологический показатель контроля за его состоянием - рН водн. Обоснована целесообразность длительного задернения междурядий сада с применением невысоких доз (N60P60K60) минеральных удобрений, установлена длительность и предложены травы для задернения. Разработана модель плодородия почв и предложена биогеоценотическая схема ведения исследований в садоводстве.

Основные результаты исследований нашли внедрение при выполнении Государственного заказа “Бонитировка почв Украины”.

Ключевые слова: экосистема, агроценоз, гумус, минеральные и органические удобрения, злаковые травы, яблоня.

SUMMARY

Kozak M.V. Agroecological principles of the soil fertility preservation in industrial apple-tree plantations and their evaluation for Ukrainian horticulture.- A manuscript.

A thesis for a doctor's degree of agriculture.

Specialization 06.01.03 - agricultural soil science and soil physics. - O.N.Sokolovsky Institute of soil science and agrochemistry, UAAS, Kharkiv, 1999.

An investigation of the soil fertility influence on the apple-tree productivity was carried out using a biogeocenotic approach. As a result a soil quality scale (in points) was worked out, a threshold value for a humus degradation of dark- grey podzolized soils was determined, and a simple еcological indicator was proposed to control a state of these soils by pH measurements. An expediency of protracted turfing in orchard interrows was motivated in combination with moderate doses of mineral fertilizerrs (N60P60K60). The optimal duration of turfing was determined and the best grass varieties for this purpose were proposed. A model of fertility for dark-grey podzol soils was developed and a biogeocenotic scheme for horticultural investigations was offered.

The main results of this researching work were practically introduced during a fulfilment of the state order «Soil evaluation in Ukraine».

Key words: ecosystem, agrocenosis, humus, mineral and organic fertilizers, perennial grasses, apple-tree.

грунт бонітування яблуня

ВСТУП

Актуальність теми. Родючість грунту характеризується складним комплексом взаємопов'язаних і взаємообумовлених явищ і властивостей. Тому успіх сучасного садівництва в значній мірі залежить від садопридатності грунту. Закон адекватності генотипу рослин умовам їх росту і розвитку має виняткове значення для отримання високих урожаїв сільськогосподарських культур, особливо плодових. В зв'язку з тим, що плодові дерева - багаторічні, допущені помилки можуть проявитися через багато (5-10) років після закладки саду. Тому бонітування грунтів по відношенню до плодових насаджень завжди було і залишається актуальним, а удосконалення його залежно від порід, сортів, підщеп, практично не має меж.

Технологічний вплив на грунт в садівництві значно більший порівняно з рільництвом. Це обумовлено плантажною оранкою, що проводиться перед садінням саду, багаторічною монокультурою, багаторазовим обприскуванням за вегетаційний період плодових рослин отрутохімікатами, значним відчудженням біомаси з урожаєм і обрізанним гіллям. Все це призводить до зниження родючості і забруднення навколишнього середовища.

Зменшення органічної речовини постійно розшатує агроекологічну систему і порушує її стабільність. Тому система агробіоценозу саду хрупка і без ретельних заходів, спрямованих на відтворення і збереження родючості грунту, не можливо досягти успіху. Високі врожаї плодових культур можна деякий час одержувати за рахунок мінеральних добрив. За таких умов на певному етапі зниження ефективності родючості починають проявлятись ознаки незворотніх деградаційних процесів у грунті. При цьому, чим вищий був отриманий урожай, тим спостерігається більша деградація грунту, тим швидше через різке зниження врожаю буде викорчований сад. Уникнення цих негативних явищ, розробка цілеспрямованих заходів відтворення родючості грунту в садах, оцінка їх за допомогою оперативного контролю за зміною показників родючості, прогнозування процесів є актуальними питаннями сучасності. Оскільки грунт є основним компонентом біосфери, то відтворення і підтримання його родючості на оптимальному рівні є обов'язковою умовою не лише розвитку грунту, а й екологічної безпеки та стійкості природного середовища.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження виконувались згідно Державної програми (реєстраційний номер 0194 U 00560). "Розробити теоретичні та технологічні основи підвищення родючості грунтів і оптимізації мінерального живлення, які забезпечать високий рівень урожаю і якість продукції плодових і ягідних культур, а також екологічну безпеку навколишнього середовища".

Мета досліджень - науково обгрунтувати отримання високих урожаїв плодових культур при збереженні родючості грунту і створення екологічно безпечного навколишнього середовища шляхом удосконалення системи удобрення і утримання міжрядь саду.

Завдання досліджень:

- обгрунтувати методичні підходи і розробити шкалу бонітування грунтів, що визначить їх ступінь садопридатності для яблуні;

- встановити зміни показників родючості темно-сірих опідзолених грунтів під впливом різних систем удобрення та утримання міжрядь саду;

- дослідити архітектоніку кореневої системи і продуктивності яблуні в залежності від умов вирощування;

- обгрунтувати найбільш екологічно та економічно доцільну систему удобрення саду і утримання його міжрядь та виявити найбільш сприятливі трави для відтворення родючості грунту;

- обгрунтувати і запропонувати екологічний показник контролю, який дозволив би оперативно оцінювати заходи по збереженню та відтворенню родючості грунту;

- на основі експериментальних даних розробити модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів та запропонувати біогеоценотичну схему ведення досліджень в садівництві.

Наукова новизна. На підставі біогеоценотичного аналізу взаємопов'я-заних змін показників родючості грунту, закономірностей і тенденцій їх відтворення, розвитку кореневої системи і формування продуктивності яблуні встановлено і обгрунтовано поріг незворотньої деградації темно-сірого опідзоленого грунту, який проявляється в його підкисленні, декальцинації і зміні якісного складу гумусу, що наступає при рНвод. нижче 5. Розроблена і запропонована шкала бонітування грунтів для яблуні.

З біогеоценотичних позицій доведено, що задерніння міжрядь саду забезпечує значне уповільнення розвитку негативних явищ в процесі відтворення родючості грунту. Обгрунтовано і запропоновано:

- економічно вигідні і екологічно безпечні системи удобрення саду на темно-сірих опідзолених грунтах з невисокими (N60Р60К60) дозами мінеральних добрив, або з передсадивним внесенням 60 т/га гною і з доведенням фосфору і калію до оптимальних рівнів (Р2О5 до 16-24; К2О до 12-18 мг/100 г грунту), азот вносять в дозі N60-90;

- проводити задерніння міжрядь саду вівсяницею лучною, яка більш тривалий час сприяє збереженню родючості грунту в порівнянні з іншими травами та їх сумішами;

- обгрунтовано простий екологічний показник контролю за станом грунту, який одночасно може оцінювати техногенний вплив на нього;

- модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів зайнятих садами;

- біогеоценотичну схему ведення досліджень в садівництві, яка передбачає поєднання природно-історичного аналізу консервативних показників і властивостей грунту та сучасного методу - моделювання, який використо-вується для аналізу динамічних показників і властивостей.

Практична цінність роботи полягає:

- в комплексному вивченні і розробці заходів для відтворення родючості темно-сірих опідзолених грунтів та встановлення раціональних норм мінеральних добрив;

- в обгрунтуванні довготривалого утримання міжрядь саду під дерново-перегнійною системою з мінімальним (N60Р60К60) використанням мінеральних добрив;

- в розробці простого екологічного показника оперативного контролю за зміною родючості грунту по рН водному;

- в розробці моделі родючості грунту, яка дозволить оперативно виявити лімітуючі фактори формування врожаю і прийняти необхідні заходи для їх оптимізації.

Висновки й пропозиції, зроблені за результатами досліджень, знайшли відображення в методичних рекомендаціях з бонітування грунтів і Державному проекті бонітування грунтів.

Матеріали досліджень ввійшли в навчальні посібники для вузів і використовуються при читанні лекцій з грунтознавства в Національному та Білоцерківському аграрних університетах.

Апробація роботи. Результати досліджень доповідалися і обговорювалися на виїздному засіданні секції садівництва Міністерства сільського господарства СРСР (Кримська дослідна станція садівництва, 1979 р.), на Республіканській науково-практичній конференції "Проблеми сучасного садівництва" (м. Київ, 1989 р.), на Всесоюзній конференції "Проблеми інтенсифікації садівництва" (м. Мічурінськ, 1990 р.), на засіданні Всесоюзної координаційної Ради вапнування опідзолених і вилугуваних чорноземів (м. Бєлгород, 1990 р.), на VII Всесоюзній нараді з уніфікації методів визначення нітратів і нітрітів в продуктах за проблемою ГКНТ 0.38.03 (м. Ленінград, 1990 р.), на міжнародному науковому семінарі "Сучасні проблеми охорони і відтворення родючості грунту" (м. Одеса, 1994 р.), на науково-практичній конференції "Раціональне використання і охорона земельних ресурсів" (м. Київ, 1994 р.), на міждержавній науковій конференції "Сучасні проблеми охорони земель" (м. Київ, 1997 р.), на Всеукраїнській конференції "Ресурсозберігаючі технології в садівництві" (м. Київ, 1998 р.).+

Основні положення дисертаційної роботи викладені в статтях міжнародних журналів: "Почвоведение", "Агрохимия", "Soil Science".

Працями автора зацікавились наукові установи США, Канади, Куби, Аргентіни, Південної Африки, Іспанії, Чехії, Польщі, які надіслали автору запит на відповідні публікації.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 7 розділів, висновків, списку літератури і додатків. Загальний обсяг дисертації - 364 сторінки, включає 70 таблиць, 14 рисунків, додатків 18. Список використаних джерел нараховує 359 найменувань.

Публікації. Результати досліджень за темою дисертації викладені в 40 основних працях, з них 8 одноосібних, в тому числі 5 у міжнародних журналах. Загальна кількість надрукованих праць - 67.

Декларація особистого внеску. Дисертант оформив напрямок, розробив програму і методику досліджень. Йому належить розробка теоретичних положень і їх вирішення, особисто проведені експедиційні і більше 70 % лабораторних досліджень, аналіз експериментального матеріалу, узагальнення результатів досліджень і формування висновків. Доля деяких сумісних публікацій складає 60-80 %.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

1. Огляд літератури.

Узагальнені відомості з літературних джерел щодо придатності грунтів під плодові насадження. В аналізі цих даних велика увага приділяється впливу фізико-хімічних та агрохімічних показників грунту на продуктивність яблуні, біогеоценотичному напрямку в грунтознавстві (В.В. Докучаєв, 1936; В.Р. Вільямс, 1949; В.І. Вернадський, 1978; А.Н. Тюрюканов, 1988; А.В. Смагін, 1996; А.І. Соколов, 1996) на основі якого обгрунтовується можливість екологічно вирішувати проблеми сучасного садівництва.

2. Об'єкти, методика і умови проведення досліджень.

Робота виконана на основі матеріалів експедиційних досліджень грунтів в промислових насадженнях яблуні степового Криму і довготривалих польових дослідів лісостепової зони України. Дослідження проводились протягом 1974-1995 років. На першому етапі вивчалась садопридатність грунтів степового Криму (чорноземів південних, лучно-чорноземних, темно-каштанових та лучно-каштанових слабкосолонцюватих) і Лісостепу (темно-сірих опідзолених грунтів різних регіонів України).

Об'єктами експедиційних досліджень були плодоносні насадження яблуні віком 14-20 років. Весь комплекс робіт виконувався на облікових ділянках одного кварталу з урахуванням типу грунту, умов рельєфу, віку дерев, сортів, підщеп, схеми посадки і агротехніки. Пробні ділянки підбирались, виходячи з однотипних їх характеристик: однаковими за силою росту і станом дерев в 10-20 кратній повторності. На кожній ділянці закладали грунтові розрізи глибиною до 2,0-2,5 м в трьохкратній повторності на відстані 2 м від дерева. В цих розрізах вивчали архітектоніку кореневої системи і відбирали зразки грунту для хімічного аналізу. Дослідження проведені в таких господарствах Кримської області: радгосп "50 лет Октября" Красноперекопського району, колгосп "Завет Ленина" Джанкойського району, радгосп “Победа” Нижньогірського району. Експедиційні дослідження темно-сірих опідзолених грунтів проведені в стаціонарних дослідах, що розміщені в північному, західному, центральному та східному регіонах Лісостепу України.

На другому етапі досліджень в стаціонарних дослідах Інституту садівництва (ІС) УААН, Краснокутської дослідної станції садівництва, Подільської станції садівництва, Львівського філіалу ІС вивчали вплив різних доз азотних добрив, передсадивного внесення органічних та мінеральних добрив, різного співвідношення мінеральних добрив, систем утримання грунту у міжряддях саду на різних фонах мінеральних добрив на зміну показників родючості темно-сірого опідзоленого грунту та продуктивність яблуні. Зроблено пошук підбору трав для задерніння міжрядь саду та наукового обгрунтування біогеоценотичного методу досліджень в садівництві.

Дослід №1, закладений в 1977 р. в дослідному господарстві "Новосілки". Сад висаджений весною 1973 року. Передсадивна підготовка грунту - згідно агровказівок. Схема досліду: 1) контроль без добрив; 2) фон (Р60К120); 3) фон + N90; 4) фон+ N180; 5) фон + N270 кг/га. В досліді висаджено сорти яблуні Джонатан і Кальвіль сніговий. Площа живлення 5 х 5 м. Форма крони - плоска вільноростуча пальмета. Повторність досліду чотириразова. Фосфорні і калійні добрива вносили щорічно восени під основний обробіток, а азотні - навесні під перший обробіток грунту.

Дослід №2, закладений навесні 1973 р. в дослідному господарстві ІС "Новосілки". Вивчали ефективність передсадивного внесення різних доз добрив в насадженнях яблуні. Схема досліду: 1) контроль без добрив; 2) гній 60 т/га +РК по виносу (Р2О5-250 кг, К2О-1330 кг/га); 3) гній 60 т/га +РК із розрахунку доведення до оптимального рівня (Р2О5 до 20 мг/100 г грунту-700 кг/га, К2О-до 15 мг/100 г грунту-530 кг/га); 4) гній 60 т/га+Р300К400 +Р60К120 щорічно; 5) гній 60 т/га+Р600К800; 6) Р600К800. Органічні а також фосфорні і калійні добрива внесені восени 1972 року. Азотні добрива на всіх варіантах, крім контролю-вносили щорічно згідно рекомендацій.

Дослід №3, закладений на Краснокутській дослідній станції садівництва восени 1978 р. Сад висаджений у 1976 році. Вивчали ефективність різних доз та співвідношень мінеральних добрив в насадженнях яблуні. Схема досліду: 1) контроль без добрив; 2) 60 т/га гною + Р300К400 - фон; 3) фон + N60Р60К60; 4) фон + N120Р120К120; 5) фон + N180Р180К180. Повторність досліду - триразова. В кожній ділянці по 12 облікових дерев сорту Мекінтош і Зимове лимонне.

Дослід №4, закладений у 1976 р. в дослідному господарстві ІС "Новосілки". Сад висаджений у 1972 році. Вивчали ефективність дерново-перегнійної системи утримання міжрядь саду на різних фонах мінеральних добрив. Схема досліду: 1) чорний пар + N60Р60К60; 2) чорний пар +N120Р60К120; 3) чорний пар + N180Р60К180; 4) задерніння + N60Р60К60; 5) задерніння + N120Р60К120; 6) задерніння + N180Р60К180. У досліді висаджені сорти яблуні Джонатан і Кальвіль сніговий. Площа живлення 5 х 5 м. Форма крони плоска вільноростуча пальмета. Повторність досліду - триразова. Фосфорні і калійні добрива вносили щорічно восени, а азотні - навесні на варіантах чорного пару під оранку, а на задернінні - поверхнево.

Дослід №5, по вивченню дерново-перегнійної системи закладений на Подільській дослідній станції садівництва в 1976 р. Схема досліду: 1) чорний пар; 2) задерніння 5-го року після посадки саду. Сорти яблуні Джонатан, Ренет Симиренка. Внесення добрив згідно рекомендацій.

Дослід №6, по пошуку трав для задерніння саду, закладений у 1979 році в дослідному господарстві ІС "Новосілки". Сад висаджений у 1972 році. Схема досліду: 1) польовиця біла пагононосна; 2) райграс пасовищний; 3) вівсяниця лучна; 4) м'ятлик лучний; 5) вівсяниця + райграс; 6) вівсяниця + райграс + м'ятлик. В досліді висаджений сорт яблуні Джонатан. Площа живлення 5 х 5 м, повторність досліду триразова.

У Львівському філіалі ІС вивчали архітектоніку кореневої системи яблуні при тривалому задернінні. Задерніння з моменту посадки саду.

Аналітичні дослідження зразків грунту проведені в лабораторіях кафедри агрохімії Української сільськогосподарської академії, Науково-дослідного інституту геології і фізики мінералів і в лабораторіях ІС. Аналізи виконувались за загальноприйнятими методиками в грунтознавстві та агрохімії. Статистична обробка результатів досліджень проведено методом дисперсійного аналізу на персональному комп'ютері.

В агроекологічному відношенні райони досліджень степового Криму характеризуються м'якою зимою, прохолодною весною і теплою осінню. Середньорічна температура степового Криму за багаторічними даними метеорологічних станцій коливається в межах 10,2-10,7 оС. Сума річних атмо-сферних опадів за багаторічними даними складає 336-464 мм. За таких умов інтенсивне садівництво в цьому регіоні можливе лише при застосуванні зрошення.

Відомо, що середньорічна кількість опадів на території України зменшується із заходу на схід мм: зона Львівського філіалу ІС УААН - 600-700, Подільської дослідної станції садівництва - 480-556, Інституту садівництва УААН - 597, Краснокутської дослідної станції садівництва - 476, а середньорічна температура складає відповідно 7,1; 6,5; 7,4; 6,0-6,3 оС.

За екологічними показниками темно-сірі опідзолені грунти західних і цетральних регіонів найбільш сприятливі для яблуні. В східній частині Лісостепу недостатня кількість опадів, часта ймовірність пізніх заморозків можуть бути обмежуючим фактором продуктивності яблуні. Детальна характеристика грунтів викладена в 3 і 4 розділах дисертаційної роботи.

3. Садопридатність грунтів і їх якісна оцінка.

На підставі узагальнення літературних джерел і власних досліджень запропонована якісна оцінка (бонітування) грунтів по відношенню до яблуні. Оптимальні величини діагностичних показників метрової товщі грунту, що оцінені в 100 балів складають фізичної глини - 35-60 %, щільності грунту - 1,3-1,6 г/см3, рНвод. - 5,6-7,5; запас гумусу - 160 т/га, рухомого фосфору - 16-24, обмінного калію - 12-18 за Чіріковим, а за Мачигіним відповідно - 3-5 і 25-35 мг/100 г грунту. При розробці параметрів бонітетів ураховували обмежуючі фактори родючості (засолення, солонцюватість, карбонатність, рівень грунтових вод і інші), а також відхилення від оптимальних діагностичних показників через існуючі в літературі поправочні коефіцієнти. Кінцеві результати бонітування дозволили зробити важливий висновок - бонітіро-вочний бал грунту є інтегральним показником. Кореляційний і регресивний аналізи даних на ЕОМ дозволив встановити тісний кореляційний зв'язок між балами бонітету і врожайністю яблуні. Коефіцієнт кореляції становить R=0,958, а детермінації R2=0,917. Отже зміни врожайності яблуні при сприятливих кліматичних умовах майже на 92 % залежать від бонітету грунту.

4. Зміни водно-фізичних, фізико-хімічних та агрохімічних властивостей

темно-сірих опідзолених грунтів під впливом різних техногенних факторів

У розділі 4 на основі експериментальних даних, отриманих в багаторічних стаціонарних польових дослідах обгрунтовується вплив добрив і системи утримання міжрядь саду на фізичні, фізико-хімічні властивості, зміну якісного складу гумусу. Показано досить високу чутливість грунту до антропогенного впливу. Доведено, що серед деградаційних факторів найбільш суттєвим є високі дози аміачної селітри. Її негативний вплив дещо зменшує задерніння міжрядь і внесення органічних добрив.

Результати досліджень (табл. 4.1) свідчать про те, що при внесенні аміачної селітри внаслідок підкислення відбувається декальцинація грунту. Тривале використання високих доз аміачної селітри обумовило збіднення грунту до глибини 40 см на обмінні кальцій і магній. Це явище посилюється в міру збільшення доз цих добрив і при потрійній дозі азоту (N270 кг/га) деградаційні процеси сягають апогея. Суттєве підвищення гідролітичної кислотності спостерігається в шарі 0-20 см, а у варіантах з подвійною і потрійною дозами азоту (N180-270 кг/га) цей показник збільшується і до глибини 40 см.

Довготривале використання мінеральних добрив негативно вплинуло і на якісний склад увібраних катіонів. На контролі ступінь насичення грунту основами в шарі 0-20 см становила 67,3 %, а в варіанті N270Р60К120 за 17 років знизилась до 20 %. Такі різкі зміни хімічних показників грунту в деякій мірі можна пояснити його малою буферністю, що обумовлено порівняно легким гранулометричним складом і низьким вмістом гумусу.

Сімнадцятирічне внесення мінеральних добрив (табл. 4.1) не сприяло накопиченню гумусу в метровому шарі грунту. Значні його втрати виявлені у варіантах з внесенням тільки фосфорних і калійних добрив (Р60К120), а також на цьому фоні при підвищених дозах азотних (N180-270 кг/га). Найменші втрати гумусу (до 11 %) в порівнянні з контролем встановлені на варіанті

Таблиця 1. Фізико-хімічні показники родючості темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту в досліді з тривалим застосуванням добрив (ДГ "Новосілки", 1993 р.).

Глибина,	рН	Гумус,	Нг	Са++	S	V,	ГК-1	ГК-2
см	вод.	%	мг-екв/100 г грунту	%	% до грунту
Контроль без добрив
0-20	5,53	1,35	3,44	5,28	7,30	67,3	0,130	0,10
20-40	5,61	1,22	2,94	6,50	9,70	77,5	0,010	0,14
40-60	5,99	1,00	2,05	6,95	11,2	83,9	0,009	0,12
60-80	6,23	0,81	1,58	6,97	12,4	87,9	0,009	0,06
80-100	6,38	0,59	1,28	7,22	12,1	89,5	0,010	0,03
Р60К120
0-20	5,56	0,96	2,89	5,20	6,20	67,7	0,040	0,11
20-40	5,78	0,52	2,50	6,70	8,20	76,2	0,006	0,07
40-60	6,14	0,41	1,56	6,83	8,40	83,5	0,001	0,05
60-80	6,38	0,29	1,10	6,70	8,60	88,2	0,005	0,02
80-100	6,92	0,18	0,73	6,90	9,20	92,4	0,000	0,02
N90Р60К120
0-20	4,97	1,35	5,52	2,73	5,30	49,6	0,150	0,08
20-40	5,48	1,12	3,19	5,53	9,00	73,1	0,060	0,11
40-60	6,02	0,87	1,91	6,63	10,3	84,5	0,010	0,16
60-80	6,27	0,66	1,33	7,70	11,2	89,5	0,001	0,15
80-100	6,43	0,49	1,22	7,20	11,4	90,1	0,008	0,05
N180Р60К120
0-20	4,67	1,12	6,70	1,73	2,70	27,4	0,140	0,08
20-40	5,14	0,73	3,64	6,27	7,60	67,6	0,007	0,15
40-60	5,72	0,52	2,13	7,77	9,30	80,8	0,003	0,11
60-80	6,01	0,39	1,45	7,30	9,70	86,4	0,003	0,04
80-100	6,35	0,23	1,16	6,67	9,70	88,8	0,000	0,04
N270Р60К120
0-20	4,53	1,15	7,22	1,20	1,90	20,0	0,210	0,02
20-40	4,71	0,80	5,89	3,27	5,60	45,0	0,070	0,06
40-60	5,64	0,55	2,46	7,63	9,20	78,0	0,001	0,11
60-80	6,22	0,44	1,48	7,63	9,70	86,3	0,001	0,07
80-100	6,78	0,35	0,95	7,50	9,80	90,5	0,000	0,07

N90Р60К120. Отримані дані свідчать про те, що протягом 17 років формування врожаю відбувалось не тільки за рахунок мінеральних добрив, а й за рахунок мобілізації потенційної родючості грунту. При цьому мобілізаційний процес охоплює всю метрову товщу грунту.

Групово-фракційний склад гумусу (табл. 4.2) в першу чергу залежить від наявності свіжих рослинних рештків і вмісту мінеральних компонентів, головним чином кальцієвих солей і сполук рухомих заліза та алюмінію.

Таблиця 2. Групово-фракційний склад гумусу (% від С заг.) темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту при тривалому застосуванні добрив (1976-1993 рр.)

Глибина,	С заг.,	Фракції ГК	Фракції ФК	Сгк Сфк
см	%	1	2	3	1	2	3
Контроль без добрив
0-20	0,75	17,3	13,3	9,34	24,0	9,34	10,7	0,91
20-40	0,66	1,52	2,21	6,06	15,2	16,7	4,54	0,79
40-60	0,53	1,70	22,8	5,66	9,62	18,7	3,77	0,94
60-80	0,42	2,14	14,5	2,38	9,76	37,8	7,14	0,35
80-100	0,33	3,03	9,09	3,03	9,09	12,1	6,06	0,55
Р60К120
0-20	0,50	8,00	22,0	6,00	24,0	12,0	8,00	0,82
20-40	0,34	1,77	21,8	5,88	12,9	31,2	8,82	0,55
40-60	0,25	0,40	19,6	4,00	11,6	12,4	8,00	0,75
60-80	0,15	3,33	16,7	6,00	10,0	23,3	7,34	0,64
80-100	0,12	0,00	16,7	5,83	8,33	33,3	10,8	0,43
N90Р60К120
0-20	0,76	19,7	10,5	11,8	21,1	10,5	10,5	1,00
20-40	0,64	9,37	17,2	6,25	20,3	20,3	4,69	0,72
40-60	0,55	1,64	29,3	3,64	12,9	14,4	3,64	1,12
60-80	0,40	0,25	37,3	2,50	12,3	12,8	7,50	1,23
80-100	0,28	2,86	18,6	2,86	7,86	24,3	11,4	0,56
N180Р60К120
0-20	0,61	23,0	13,1	9,84	32,8	1,64	13,1	0,96
20-40	0,38	1,84	40,3	7,90	24,5	7,11	10,5	1,19
40-60	0,30	1,00	35,7	6,67	12,3	11,0	16,7	1,08
60-80	0,20	1,50	18,5	3,00	13,5	16,5	12,0	0,55
80-100	0,19	0,00	21,1	4,74	10,5	10,5	16,3	0,69
N270Р60К120
0-20	0,70	30,0	2,85	10,0	30,0	2,86	11,4	0,97
20-40	0,48	14,6	12,5	6,25	22,9	25,0	10,4	0,57
40-60	0,40	0,25	27,3	5,00	12,3	12,8	10,0	0,93
60-80	0,28	0,36	24,6	3,57	10,4	14,6	14,3	0,73
80-100	0,20	0,00	35,0	4,50	10,0	15,0	10,5	1,11

Як показали дослідження, азотні добрива не стільки вплинули на груповий склад гумусових кислот (Сгк:Сфк), скільки на фракційний склад гумінових кислот. Так, під впливом аміачної селітри збільшилась рухомість гумусу. Це проявилося в збільшенні вмісту першої фракції гумінових кислот (ГК-1) і зменшенні другої фракції (ГК-2), особливо в шарі 0-20 см. Експерименти, які проведені Плотніковою і Пономарьовою показали, що на розчинність чорних гумінових кислот (ГК-2) дуже впливає реакція середовища (рНвод.), яка в свою чергу залежить від якісного складу обмінних катіонів. Аналізуючи результати досліджень за системою показників гумусного стану, згідно Гришиної і Орлова, (1978) находимо, що у варіанті N270Р60К120 ГК-1 складають 70%, а гумінові кислоти зв'язані з кальцієм ГК-2 - лише 7 % від суми гумінових кислот. В той же час в грунті контрольного варіанту гумінові кислоти складають відповідно 44,3 і 33,3 %. Зменшення вмісту ГК-2 в шарі 0-20 см в варіантах з азотними добривами супроводжується збільшенням її вмісту в глибинних шарах за рахунок чого гумус в них набуває гуматного типу: відношення Сгк:Сфк в метровому шарі коливається в межах від 0,55 до 1,23. Оцінюючи кількісний вміст ГК-2 контрольного варіанту і варіанту N270Р60К120, можна припустити, що має місце вимивання цієї фракції за межі метрової товщі грунту. Найбільш сприятливою дозою добрив, що позитивно впливає на групово-фракційний склад гумусу є N90Р60К120. З великою обережністю при використанні вапна можна застосовувати дозу N180Р60К120. Використання добрив в дозі N270Р60К120 економічно недоцільне і екологічно шкідливе.

Різке зменшення другої фракції гумінових кислот спостерігається при рН грунту нижче 5, що супроводжується декальцинацією і підвищеною рухомістю гумусу. При рН вище 5 різко збільшується вміст обмінного кальцію і підвищується вміст ГК-2. Рівень рН нижче 5 спостерігається в шарі грунту 0-20 см в усіх варіантах з внесенням аміачної селітри, а в варіанті N270Р60К120 і в шарі 40 см. Відзначені шари грунту характеризуються низьким вмістом фракції ГК-2. В шарах 20-40 і 40-60 см варіантів N90Р60К120 і N180Р60К120 рН вище 5 і тому тут же, внаслідок міграційних процесів, збільшується вміст ГК-2. Отже в грунті проходять незворотні деградаційні процеси, що проявляються в зменшенні ГК-2 в шарі 0-20 см та переміщення її в умовах недостачі кальцію, для її коагуляції, в нижчі шари та збільшенні в поверхневому шарі грунту не здатної до міграції першої фракції гумінових кислот. Така поведінка чорних (ГК-2) і бурих (ГК-1) кислот пов'язана з їх розчинністю у воді, що експериментально доведено В.В. Пономарьовою (1978).

Отримані результати дозволили запропонувати рН грунтового розчину, як показник контролю за станом родючості грунту, який віддзеркалює не тільки зміни фізико-хімічних та інших властивостей, а й більш глибокі незворотні процеси, що стосуються змін фракційного складу гумусу. З рН пов'язана доступність поживних речовин. За його показником можна судити наскільки конкретно сумісні грунт і рослина і пропонувати заходи з їх зближення. Реакція грунтового середовища є одним із провідних факторів, що впливає на напрямок і темпи процесів гумуфікації, закріплення та міграції її продуктів у грунті. До того ж визначення рН доступне будь-якій хімічній лабораторії.

Систематичне внесення мінеральних добрив забезпечило вищий рівень вмісту рухомих форм основних елементів живлення (табл. 4.3).

У метровому шарі грунту вміст нітратного азоту незначний. Кількість його збільшується зі збільшенням доз азотних добрив на глибині 120-180 см, що рідко враховується при агрохімічних дослідженнях. Рухомий фосфор і обмінний калій накопичуються під впливом внесених добрив і зосереджуються головним чином в шарі грунту 0-40 см. Згідно рекомендаціям по удобренню садів, ягідників і плодових розсадників в Українській РСР (1988) вміст рухомого фосфору - 16-24 мг/100 г і обмінного калію - 20-30 мг/100 г в шарі грунту 0-40 см вважається оптимальним.

Таблиця 3. Вплив тривалого використання мінеральних добрив на вміст нітратів, рухомих форм фосфору і обмінного калію в темно-сірому опідзоленому легкосуглинковому грунті (ДВГ "Новосілки", 1993 р., мг/кг грунту)

Глибина, см	Контроль	Р60К120	N90Р60 К120	N180Р60 К120	N270Р60 К120	НІР05
Вміст N-NО3
0-20	1,60	0,50	1,00	1,70	1,40	Fф F05
20-40	1,50	0,20	1,10	1,40	0,60	- " -
40-60	0,90	0,20	1,30	3,70	1,00	- " -
60-80	0,30	0,10	3,20	9,30	3,90	- " -
80-100	0,50	0,10	10,0	13,7	8,60	- " -
100-120	0,70	0,40	15,3	17,4	23,9	- " -
120-140	1,30	1,60	14,8	24,4	34,8	- " -
140-160	2,70	1,70	19,3	36,0	38,6	25,0
160-180	3,40	1,10	25,7	43,8	29,5	19,3
Вміст рухомих форм фосфору за Чіріковим, Р2О5
0-20	97,7	271	247	257	165	35,0
20-40	68,3	101	104	129	60,7	42,4
40-60	61,0	82,7	69,7	85,0	65,7	Fф F05
60-80	74,4	91,7	71,7	80,3	73,7	- " -
80-100	82,0	106	70,3	100	89,0	- " -
Вміст обмінного калію за Чіріковим, К2О
0-20	92,3	288	305	281	224	69,9
20-40	39,3	76,3	107	205	178	49,2
40-60	39,0	50,0	45,0	79,0	72,7	22,8
60-80	41,7	46,3	58,3	55,3	48,3	Fф F05
80-100	44,3	41,0	51,3	51,7	43,0	- " -

Привертає до себе особливу увагу те, що збільшення вмісту рухомих сполук фосфору та калію в грунті співпадає зі зниженням показника рН нижче 5, що віддаляє від сприятливої реакції середовища для засвоєння рослинами фосфат іона, що як відомо, знаходиться в межах 6,5-7,5 і калію 6,0-7,5. Оскільки живлення рослин опосередковано грунтом, то доводиться сумніватись, що збільшення рухомих форм поживних елементів у верхніх шарах грунту супроводжується зростанням їх використання, тобто оптимізацією умов живлення. Різке падіння вмісту рухомого фосфору у варіанті з високою дозою азоту (N270Р60К120), можливо, пов'язане з кислим середовищем грунту, що сприяє утворенню малорозчинних фосфатів алюмінію та заліза.

Багаторічне використання тільки мінеральних добрив і їх негативний вплив на фізико-хімічні властивості темно-сірого опідзоленого легкосуглинко-вого грунту спонукали на пошук нової системи удобрення, яка б забезпечила не тільки високу урожайність яблуні, а й сприяла збереженню родючості грунту. Для розробки технологічних прийомів відтворення родючості грунтів були випробувані різні комбінації органічних (гній), фосфорних та калійних добрив. Десятирічний вплив мінеральних добрив при передсадивному внесенні гною на варіантах 2, 3, 4, 5 (табл. 4.4) не виявив суттєвих змін фізико-хімічних властивостей грунту.

Але все таки кращим був варіант 3, де вміст фосфору і калію в грунті доводили до оптимальних рівнів (Р2О5 до 20; К2О до 15 мг/100 г грунту).

Після 21-річного впливу добрив, показники рН водного і сольового знизились на всіх варіантах досліду. Це відбулося внаслідок затухання нейтра-лізаційної дії гною, а також з часом підкислюючої дії аміачної селітри і калійної солі. Зі зниженням показника рН зростала і гідролітична кислотність, зменшу-вався вміст Са++, різко знизилась ступінь насиченості грунту основами. Остання у варіанті 6, де внесли в запас тільки мінеральні добрива склала лише 36,1 %.

Слід відзначити, що деякі ознаки позитивного впливу гною збереглися і на 21 рік досліджень. Так, у варіантах, де вносили гній виявили дещо вищий вміст гумусу в шарі 0-20 см і дещо вищий ступінь насиченості основами в порівнянні з 6 варіантом, де вносили тільки мінеральні добрива.

Подібні дослідження проведені на Краснокутській дослідній станції садівництва, де вивчали вплив різних доз і співвідношень мінеральних добрив на родючість темно-сірого опідзоленого легкоглинистого грунту. Результати досліджень показали, що не дивлячись на те, що грунт має більш важкий гранулометричний склад і більший вміст гумусу, негативні зміни фізико-хімічних показників також спостерігаються, але вони не досягають такої межі, за якою відбувається інтенсивний деградаційний процес. При подвійних і потрійних дозах мінеральних добрив рН середовища не опускається нижче 5.

Таблиця 4. Фізико-хімічні показники темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту при передсадивному та систематичному внесенні добрив (ДВГ "Новосілки")

		Глиби-	Гумус, %	рН водний	Нг	S	V, %
№	Варіанти досліду	на,					мг-екв/100 г грунту
		см	1981 р.	1993 р.	1981 р.	1993 р.	1981 р.	1993 р.	1981 р.	1993 р.	1981 р.	1993 р.
1	Контроль без добрив	0-20 20-60 60-100	1,55 1,28 0,82	1,48 1,12 0,66	6,06 6,35 6,67	5,41 5,91 6,67	3,05 1,87 1,20	3,30 2,06 1,13	8,00 10,3 11,6	5,74 9,37 11,4	72,4 84,5 90,6	57,4 79,8 91,4
2	Гній 60 т/га+РК по виносу (Р2О5-250, К2О1330)	0-20 20-60 60-100	1,42 1,24 0,71	1,59 0,97 0,56	5,52 5,94 6,65	5,04 5,79 6,61	3,48 2,26 1,16	4,63 2,21 1,00	6,30 8,20 10,4	4,93 10,2 11,8	64,4 78,4 90,0	50,4 80,5 90,1
3	Гній 60 т/га+РК з розрах. довед. до опт. рівнів (Р2О5-700, К2О-530)	0-20 20-60 60-100	1,53 1,15 0,51	1,61 1,00 0,53	6,28 6,39 6,79	4,93 5,72 6,57	2,35 1,85 1,40	5,20 2,42 1,06	6,30 8,75 9,80	5,93 9,90 10,6	72,8 82,6 87,5	45,3 78,3 89,5
4	Гній 60 т/га + Р300К400+ Р60К120 щорічно	0-20 20-60 60-100	1,57 1,32 0,67	1,75 1,34 0,71	5,91 6,00 6,28	5,19 5,74 6,28	3,96 2,21 1,33	4,93 2,13 1,30	6,20 9,60 10,2	5,48 9,91 10,8	61,0 81,3 88,4	47,2 79,5 86,5
5	Гній 60 т/га+ Р600К800	0-20 20-60 60-100	1,67 1,33 0,86	1,66 1,17 0,67	6,09 6,56 6,77	4,87 6,47 6,91	3,96 1,56 1,02	5,74 1,55 0,91	8,50 12,1 11,0	5,22 10,0 12,3	68,2 88,5 91,5	40,5 78,9 90,1
6	Р600К800	0-20 20-60 60-100	1,46 1,06 0,64	1,45 0,97 0,50	5,60 6,06 6,53	4,97 5,53 6,33	4,14 2,50 1,37	6,37 3,04 1,39	6,70 8,05 9,45	4,97 8,91 11,6	61,8 75,2 87,3	36,1 73,1 86,8

Цей грунт характеризується відносно високою буферністю, але урожайність яблуні була набагато нижчою, ніж на подібних варіантах дослідного господарства "Новосілки" Інституту садівництва. Тому застосування високих доз мінеральних добрив у даних кліматичних умовах також є недоцільне.

Вивчення дерново-перегнійної системи утримання міжрядь саду за схемою: 1) чорний пар+N60Р60К60; 2) чорний пар+ N120Р60К120; 3) чорний пар + N180Р60К180; 4) задерніння+ N60Р60К60; 5) задерніння+ N120Р60К120; 6) задерніння + N180Р60К180 показало, що одним з основних показників родючості грунту є його структура, яка визначається розміром агрегатів, їх пористістю, механічною міцністю і водостійкістю. Результати проведеного нами сухого і мокрого просіювання грунту за Саввіновим показали, що вміст водотривких агрегатів на задернінні в метровому шарі становив 17,0-27,7 %, а на чорному пару - 12,2-19,0 %, тобто дерново-перегнійна система утримання грунту в міжряддях саду покращує його структуру. Позитивний вплив задерніння на структуру грунту підтвердили експериментальні дані, які отримані нами на темно-сірому опідзоленому середньосуглинковому грунті Подільської дослідної станції садівництва, де кількість водотривких агрегатів розміром 0,25-10,0 мм в метровому шарі грунту коливалась від 40,9 до 54,2 %.

Доведено, що багаторазове проходження машино-тракторних агрегатів в міжрядді саду суттєво впливає на щільність грунту. Вона в легкосуглинковому грунті на тракторній колії міжряддя сягає критичної величини і становить 1,72-1,78 г/см3 (рис 4.1), і ця деформація його проявляється до глибини 60 см. Ущільнення іде не тільки вертикально, а і горизонтально. Ці процеси відбуваються, на нашу думку, за рахунок змін міжагрегатної пористості, що обумовлює зниження аерації грунтів.

Зміни структурності грунту зумовлювали неоднакову водопроникність темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту. Вона у варіанті з дерново-перегнійною системою значно краща, ніж на чорному пару. Так, за 6 год. фільтрація при задернінні складала 66,6 а на чорному пару 31,8 мм/год. Аналогічні дані отримані на темно-сірому опідзоленому середньосуглинковому грунті Подільської дослідної станції садівництва (відповідно 123,0 і 81,6 мм/год).

Результати 20-річних досліджень у дослідному господарстві "Новосілки" показали, що в перші два роки після задерніння міжрядь витрати вологи в 0-50 см шарі грунту збільшуються в порівнянні з чорним паром. В наступні роки абсолютні величини вологості на чорному пару і задернінні вирівнюються, а через 8 років вологість на варіанті з задернінням стає вищою в порівнянні з чорним паром. В залежності від погодних умов запаси вологи в метровому шарі протягом 1976-1995 років на задернінні коливались в межах 222-276, а на чорному пару були меншими і становили 173-227 мм.

Таблиця 5. Зміна показників родючості темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту при різних системах утримання міжрядь саду та удобрення (ДВГ "Новосілки")

Глиби-	Гумус, %	рН водний	Нг мг-екв/100 г	V, %	Р2О5	К2О
на,			грунту		мг/100 г грунту за Чіріковим
см	1985 р.	1993 р.	1985 р.	1993 р.	1985 р.	1993 р.	1985 р.	1993 р.	1985 р.	1993 р.	1985 р.	1993 р.
Чорний пар + N60Р60К60
0-20	1,44	1,62	6,68	6,57	1,27	1,75	85,4	83,9	22,7	28,6	15,6	26,7
0-60	1,15	1,12	6,84	6,54	1,06	1,52	87,8	84,6	15,5	16,6	8,5	13,6
Задерніння + N60Р60К60
0-20	1,62	1,91	6,10	5,91	1,94	2,96	81,6	70,3	22,7	30,6	21,3	34,9
0-60	1,20	1,41	6,46	6,18	1,40	2,11	87,3	78,6	16,4	19,3	11,4	17,3
Чорний пар + N120Р60К120
0-20	1,49	1,58	6,20	5,25	2,22	4,03	72,6	56,1	24,8	34,4	22,1	37,2
0-60	1,11	1,18	6,18	5,68	1,85	2,67	77,7	69,9	14,7	18,8	11,6	17,9
Задерніння + N120Р60К120
0-20	1,49	1,89	5,78	5,04	2,43	5,22	77,6	51,5	16,5	30,7	27,7	54,1
0-60	1,13	1,34	6,29	5,52	1,67	3,36	84,4	68,8	11,1	16,6	13,2	29,4
Чорний пар + N180Р60К180
0-20	1,27	1,41	5,09	4,93	3,64	5,29	57,4	40,0	25,5	40,1	23,1	58,8
0-60	0,92	0,93	5,71	5,58	2,44	3,01	73,5	66,3	14,5	21,4	11,5	28,8
Задерніння + N180Р60К180
0-20	1,43	1,52	5,46	4,97	3,31	5,47	71,7	50,3	14,8	24,3	29,0	54,5
0-60	1,00	1,10	6,11	5,68	2,00	2,99	83,9	71,4	8,5	13,6	13,3	30,0

Таким чином, в умовах північного Лісостепу дерново-перегнійна система утримання міжрядь саду сприяє кращому накопиченню і збереженню вологи в грунті, що дає підстави для впровадження її в промислових насадженнях яблуні.

Результати досліджень показують, що дерново-перегнійна система утримання міжрядь саду позитивно впливає не тільки на водно-фізичні, а і на фізико - хімічні властивості грунту. Перш за все це проявилося у достовірному збільшенні запасів гумусу в шарі 0-60 см (табл. 4.5). Кислотність грунту в міжряддях саду під чорним паром і при задернінні з часом зростає, але різними темпами. Більш повільні темпи зниження показника рН водного при задернінні призводить до того, що грунт на варіанті N180Р60К180 під чорним паром має величину рН після 10-річного впливу добрив таку, як при задернінні після 18 років. Для визначення впливу задерніння і мінеральних добрив на зміну показника рН грунту під чорним паром і при задернінні використана різниця показників рН водного на різних варіантах з добривами (N120Р60К120 в порівнянні з варіантом N60Р60К60 і N180Р60К180 з варіантом N120Р60К120).

Результати досліджень показали, що різниця між показниками рН водного на чорному пару дещо вища, ніж на задернінні, що пов'язано з різною буферністю грунтів цих варіантів. Варіант із задернінням відрізняється від чорного пару також вищим вмістом у грунті лужногідролізованого азоту і меншим вмістом рухомого фосфору. У цих варіантах на фоні високих доз азоту іде активне засвоєння фосфору травами. Систематичне внесення мінеральних добрив сприяло накопиченню обмінних форм калію в шарі 0-20 см чорного пару і до 40 см на задернінні.

Відтворення родючості грунту на сучасному етапі розвитку садівництва необхідно здійснювати через оптимізацію водно-фізичних, фізико-хімічних, агрохімічних, біологічних властивостей грунту. Оптимізація найважливіших показників родючості грунту, в т.ч. гумусового стану, є основою отримання високих стабільних урожаїв.

З метою розробки конкретних технологій довготривалого задерніння міжрядь саду вивчено вплив різних злакових трав та їх сумішей на вміст і якісний склад гумусу темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту. Результати досліджень дають підстави стверджувати, що вплив скошеного травостою в залежності від виду трав і їх сумішей був різний. Запаси перепрілої органічної маси на поверхні грунту за 1979-1992 рр. коливалися в межах від 12,1 до 21,3 т/га і в залежності від варіанту досліду досягли 1,5-2,0 см товщини, а вміст гумусу в шарі 0-20 см, практично стабілізувався в усіх варіантах досліду і становив 1,36-1,38 %.

Дослідженнями доведено, (рис. 4.2), що під впливом задерніння міжрядь саду злаковими травами і їх сумішами змінюється якісний склад гумусу темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту. Семирічний вплив (1979-1985 рр.) усіх трав і їх сумішей сприяв збільшенню 1-ї і 2-ї фракцій гумінових кислот, формуванню фульватно-гуматного типу гумусу. В послідуючі сім років (1985-1992 рр.) в зв'язку зі зменшенням скошеної маси трав їх вплив на якісний склад гумусу зменшився. Гумус практично стабілізувався, в його складі збільшилась кількість негідролізованого залишку і 3-ї фракції гумінових кислот, різко зменшився вміст 1-ї фракції гумінових кислот, підвищилась кількість фульвокислот, тип гумусу змінився на гуматно-фульватний, що характерно для даного грунту до його задерніння. І лише під вівсяницею лучною в трьох профільних зразках із п'яти зберігається фульватно-гуматний тип гумусу після 14-річного задерніння. Це в значній мірі пояснюється хімічним складом трав та їх сумішей (табл. 4.6).

Таблиця 6. Хімічний склад трав при задернінні саду (ДВГ "Новосілки", 1992 р.)

			Вміст, %	Вміст в попелі, %
№	Назва варіантів	С:N	Попіл	Органічна речовина	SіО2	Лужноземельні та інші елементи
1	Польовиця біла пагононосна	33,8	10,4	89,6	21,2	78,8
2	Райграс пасовищний	29,1	8,80	91,2	25,4	74,6
3	Вівсяниця лучна	31,9	7,50	92,5	19,7	80,3
4	М'ятлик лучний	31,4	8,40	91,6	23,3	76,7
5	Вівсяниця+райграс	19,8	12,0	88,0	26,9	73,1
6	Вівсяниця+райграс+м'ятлик	20,3	12,0	88,0	26,5	73,5

Дані таблиці 4.6 показують, що вівсяниця лучна має найвищий вміст органічних речовин, лужноземельних та інших елементів, що позитивно впливають на закріплення гумінових кислот зокрема і процеси відтворення родючості грунту. В цілому вівсяниця лучна містить 7,54 % попелу в складі якого лише 19,7 % SіО2,, а райграс пасовищний має 8,80 % попелу в складі якого 25,4 % SіО2. Вміст лужноземельних і інших елементів відповідно становив 80,3 і 74,6 %. Наявність лужноземельних елементів, особливо Са+2, ще в початковій стадії його розкладу створює нейтральне середовище і сприяє коагуляції та закріпленню заново створених фрагментів чи цілих молекул гумінових кислот, що експериментально доведено на початку 20 століття Кравковим.

5. Архітектоніка кореневої системи і урожай яблуні в залежності від умов вирощування

Проведено аналіз розвитку кореневої системи та формування врожаю яблуні в умовах зрошуваних садів Криму. Показано, що коренева система яблуні досить чутливо реагує на обмежуючі фактори. В зв'язку з чим найбільш глибокою (до 180 см) вона формується у сорту Ренет Симиренка на лучно-чорноземному карбонатному грунті. На чорноземі південному карбонатному, каштаново-лучних, лучно-каштанових, темно-каштанових слабкосолонцю-ватих грунтах 69,0-81,0 % коренів розташовані в плантажному шарі 0-60 см.

Вплив добрив на розвиток кореневої системи оцінюється неоднозначно. Так, Г.К.Карпенчук (1975) на сірих лісових грунтах спостерігав потужний розвиток кореневої системи при внесенні NPK в дозах N120P60K120. Є дані (В.М.Лєбєдєв, 1984), згідно яких потужний ріст коренів може викликати і нестача елементів живлення.

Наші дослідження показали, що коренева система яблуні сорту Кальвіль сніговий у варіантах, де вносили тільки фосфорні та калійні добрива більш потужна до глибини 150 см, а при внесенні добрив (N90P60K120) - основна її маса (81%) зосереджена в шарі 0-60 см. Високі дози азотних добрив не сприяли потужному поверхневому утворенню кореневої системи, вони зумовлювали рівномірне і глибоке їх розміщення (до 150 см).

Вплив різних доз мінеральних добрив на урожайність яблуні сорту Кальвіль сніговий, ц/га (ДВГ “Нововсілки”)

Роки	Контроль	P60K120	N90P60 K120	N180P60 K120	N270P60 K120	НІР05
1977	42	44,8	49,6	44,8	38,4	Fф<F05
1978	71,1	68,4	56,3	80,3	62	-”-
1979	93,2	94,6	98,8	108	124	28,3
1980	154	213	196	210	168	17,5
1981	44	49	60	76	71	6,2
1982	284	394	397	407	440	27,8
1983	77	92	130	136	137	17,3
1984	290	374	376	416	466	14,3
1985	116	144	200	249	292	28,7
1986	336	326	453	502	498	Fф<F05
1987	81	99	122	139	144	10,1
1988	106	133	196	268	274	30,2
1992	64,4	66,5	195	144	73,8	29,1
1993	108	143	98,8	162	134	32,8
1994	96,4	48,8	44	44	26	10,1
Середнє	115	128	153	168	156	-

При внесенні під плантажну оранку гною, коренева система яблуні зосереджується в основному в 0-60 см шарі. Дерново-перегнійна система утримання грунту в міжряддях саду при задернінні на 5 рік після садіння дерев сприяє рівномірному розміщенню кореневої системи. Основна ж їх маса зосереджується в шарі 0-60 см. Результати дослідження продуктивності яблуні в різних грунтових умовах показали, що урожайність знаходиться в прямій залежності від родючості грунту. Ця закономірність чітко простежується в умовах степового Криму. Так, кращими грунтовими умовами характеризується лучно-чорноземний грунт і урожай яблуні сорту Ренет Симиренка на ньому дорівнював 246 кг/дерева, а лучно-каштановий слабкосолончакуватий грунт характеризується несприятливими умовами і урожайність відповідно становила 21,2 кг/дерева.

Вивчення впливу мінеральних добрив (табл. 5.1.) свідчить про те, що вони є потужним фактором впливу на урожайність яблуні на темно-сірих опідзолених грунтах.

Дані таблиці свідчать про те, що з моменту плодоношення (1977 р.) і до 1986 року спостерігається наростання врожаю, яке пов'язане не тільки з впливом мінеральних добрив, а й з віком дерев. Суттєва прибавка врожаю від мінеральних добрив очевидна. В наступні роки, починаючи з 1987 р., врожайність знижується. Останнє пояснюється тим, що отримання високих урожаїв протягом попередніх багатьох років відбувалося не лише за рахунок добрив, а й за рахунок потенційної родючості грунту. При цьому спостерігалося різке підкислення грунту, зменшення ввібранного кальцію, вмісту гумусу і погіршення його якості. Це виразилось в катастрофічному зменшенні врожаю в 1994 році. На контролі без добрив урожай яблуні сорту Кальвіль сніговий становив 96,4 ц/га, а на варіантах з добривами в 2-4 рази менше. Така ж закономірність спостерігається і по сорту Джонатан.

Передсадивне внесення добрив (табл. 5.2.) також сприяло більш високій врожайності яблуні. В середньому за 17 років плодоношення у варіанті 3, де фосфор і калій підтримували на оптимальному рівні, отримано 216 ц/га плодів Кальвіля снігового, а на контролі 147 ц/га. На цьому варіанті з 17 років плодоношення Кальвіль сніговий дав суттєву прибавку врожаю від добрив.

Аналізуючи умови вирощування яблуні і її продуктивність за період 1972-1993 рр., можна заключити, що зниження врожайності сорту Кальвіль сніговий спостерігається через 11 років плодоношення (1987 р.), а сорт Джонатан через 13 років. На основі змін фізико-хімічних властивостей грунту і зниження врожайності можна заключити, що для збереження родючості грунту і підтримання високих врожаїв необхідно було на 10-й рік (1982 р) після садіння саду внести органічні добрива.

Вплив передсадивного внесення добрив на урожайність яблуні сорту Кальвіль сніговий , ц/га (ДВГ “Новосілки”)

Роки	Контроль без добрив	Гній 60 т/га+PK по виносу Р2О5-250 К2О-1330	Гній 60 т/га + РК з розр. доведення до оптим. рівнів Р2О5-700, К2О-530	Гній 60 т/га+ Р300 К400 + Р60К120 щорічно	Гній 60 т/га+ Р600 К800	Р600 К800	НІР05
1976	16,0	12	24	20	20	16	Fф<F05
1977	45,6	61,6	54	56,8	60,8	50	-'-
1978	69,9	100	99,2	102	90	94	-'-
1979	116	127	145	139	124	120	6,7
1980	195	185	194	190	181	199	10,7
1981	138	142	202	188	166	161	15,8
1982	368	446	443	402	451	415	14,5
1983	79	138	172	106	148	148	22,4
1984	291	428	446	415	383	369	30,1
1985	172	272	320	230	260	216	28,5
1986	314	463	476	342	477	459	34,3
1987	89	134	148	112	132	124	9,0
1988	152	239	262	209	224	221	38,0
1990	192	314	329	251	235	227	34,5
1992	66,2	111	185	105	88,7	83,2	46,5
1993	151	156	110	129	96,4	131	Fф<F05
1994	45	30,4	60,8	83,6	42	71,6	23,6
Сер.	147	198	216	181	187	182	-

Дані досліджень (табл. 5.3.) також переконують у тому, що мінеральні добрива істотно впливають на врожайність яблуні і на фоні дерново-перегнійної системи утримання грунту. За період плодоношення (1977-1995 рр.) середній урожай Кальвіля снігового у варіантах з задернінням коливався в межах 230, 217, 231 ц/га, а на варіантах чорного пару - 206, 205, 225 ц/га. Різке падіння врожаю в останні роки пов'язано з погодними умовами, омолодженням крони і зниженням родючості грунту: підкислення, збільшення гідролітичної кислотності, зниження ступеню насиченості основами, порушення співвідношення N:P:K. Але у варіанті з задернінням при дозі добрив N60P60K60 урожай яблуні Кальвіль сніговий за останні 4 роки плодоношення був найвищий - 160 ц/га. Аналізуючи зміни врожайності під впливом доз мінеральних добрив і задерніння та враховуючи зміни, що обумовлені їх впливом на грунт можна переконатися в тому, що високі дози добрив і на задернінні не виправдані.